Obsah přednášky Způsoby připojení klasických snímačů k PLC

Prezentace na téma: "Obsah přednášky Způsoby připojení klasických snímačů k PLC"— Transkript prezentace:

1 Automatizace procesů (MAUP) vstupy, výstupy, připojení snímačů, problematika rušení
Obsah přednášky Způsoby připojení klasických snímačů k PLC Metody potlačení interferenčních rušení MAUP 2008

2 Blokové schéma měřicího řetězce
Výstupní signál čidla: Změna odporu Změna kapacity Změna indukčnosti Napětí Proud Náboj Výstupní signál snímače: Bez úpravy Napětí 10 V Proud 4-20 mA Frekvence, PWM AM, FM modulace digitální signál, sběrnice MAUP 2008

3 Připojování klasických snímačů
Dělení může být dle: stupně úpravy signálu bez úpravy - termočlánek, Pt, tenzometry, tachodynamo unifikovaný výstup mA, 0-10 V, speciální unifikovaný výstup - ICP, PWM, kvadraturní charakteru a významu měřené veličiny limitní spínače – koncové dorazy, limitní hlídače, ... procesní veličiny – teplota, tlak, průtok, ... výstupního signálu spojité snímače (4-20 mA, 0-10 V) binární snímače (pasivní - PNP, NPN, aktivní, ...) počtu připojovacích vodičů dvouvodičové (spojité i binární) třívodičové (spojité i binární) čtyřvodičové (tenzometry, Pt snímače teploty, ...) šestivodičové (tenzometry – snímače síly, momentu) MAUP 2008

4 Typické vstup-výstupní moduly PLC
Digitální vstupní moduly počet vstupů 8 nebo 16 log. úrovně vstup. napětí 5V, 12V, 24V, 48V, 120V, 230 V zdroj/zátěž, zachytávání stavů, reakce na změnu Pulsní vstupní moduly snímače s frekvenčním nebo PWM výstupem snímače s kvadraturním výstupem (enkodéry) Digitální výstupní moduly počet výstupů 8 nebo 16 výstup tranzistor s otevřeným kolektorem, relé, proudový zdroj, napětí 24V MAUP 2008

5 Typické vstup-výstupní moduly PLC
Analogové vstupní moduly jednoduché, diferenční uzemněné, diferenční plovoucí vstupní signál 0(4)-20mA, 0(2)-10V, 0(1)-5V, ±0(2)-10V, ±0(4)-20mA rozlišení AD převodníku 8 až 16 bitů speciální moduly pro Pt100, Ni100, Ni120, pro termočlánky, potenciometry, tenzometry, snímače vibrací s ICP Analogové výstupní moduly napěťové výstupy 10 V, proud 4-20mA rozlišení 12bit, 14bit MAUP 2008

6 Binární limitní snímače
Typické aplikace sledování polohy výrobku nebo nástroje kontrola hladiny v zásobnících protikolizní a bezpečnostní systémy, Typické principy indukčnostní, kapacitní optický – průchozí, odrazný ultrazvuk – jednohlavý, dvojhlavý magnetický Výrobci – ifm electronic, Baumer, Peperl-Fuchs, Siemens, AB a desítky dalších MAUP 2008

7 Binární snímače – připojení k PLC
Dvoudrátové snímače (NAMUR) svým chováním odpovídají funkci polovodičového relé Třídrátové snímače - nejběžnější MAUP 2008

8 Analogové snímače – připojení k PLC
Dvoudrátové snímače – pouze 4-20 mA Třídrátové snímače – běžnější výstup 4-20 mA výstup 0-10 V, 0-5 V MAUP 2008

9 Analogové snímače – připojení k PLC dvoudrátové a třídrátové připojení
MAUP 2008

10 Analogové snímače – připojení k PLC 2 dráty, výbušné prostředí
MAUP 2008

11 Analogové snímače – připojení k PLC 4 dráty
MAUP 2008

12 Analogové snímače – připojení k PLC
MAUP 2008

13 Inkrementální snímače – připojení k PLC
MAUP 2008

14 Interferenční šum v systému
šum zanesený do systému z vnějších rušivých zdrojů, např. vyzařování spínaných zdrojů, počítače, tyristorové měniče, radiové vysílače, silové spínače MAUP 2008

15 Základní principy přenosu rušení
MAUP 2008

16 Hlavní mechanismy vzniku rušení
šum vznikající na společné impedanci kapacitně vázaný šum indukčně vázaný šum šum přenášený po napájecím vedení ostatní zdroje – radiové (AM, FM, GSM ...), triboelektrický jev MAUP 2008

17 Šum vznikající na společné impedanci
metody potlačení korektní návrh napájecích obvodů galvanické oddělení – transformátory, optočleny MAUP 2008

18 Kapacitně vázaný šum metody potlačení potlačení zdrojů šumu
vhodně použité stínění (velmi efektivní!) minimalizace vzájemných parazitních kapacit MAUP 2008

19 Typické hodnoty vzájemné kapacity
Popis uspořádání Kapacita člověk stojící na izolaci proti zemi 700 pF napájecí zdroj – st. vstup/ss výstup 100 pF dvoudrátový stíněný kabel – vodiče proti sobě 130 pF/m dvoudrátový stíněný kabel – vodič proti stínění 220 pF/m koaxiální kabel 110 pF/m kapacita mezi kontakty v konektoru 2 pF oddělovací optočlen kapacita mezi vývody 0,5W rezistoru 1,5 pF MAUP 2008

20 Elektrostatické stínění - zásady
stínění připojit na referenční potenciál MAUP 2008

21 Elektrostatické stínění - zásady
stínění připojit pouze na jedné straně !!! MAUP 2008

22 Elektrostatické stínění - zásady
konektory – stínění pospojovat MAUP 2008

23 Elektrostatické stínění - zásady
konektory – stínění pospojovat MAUP 2008

24 Elektrostatické stínění - zásady
samostatné stínění pro každý referenční potenciál MAUP 2008

25 Indukčně vázané rušení
indukčně vázaný šum pečlivé vedení vodičů minimalizující vzájemnou indukčnost stínění z materiálů s vysokou permeabilitou (permaloy) zmenšení plochy smyčky přijímače (kroucený pár, vedení vodičů v blízkosti zemní plochy) potlačení zdrojů rušení (kroucený pár, aktivní stínění) MAUP 2008

26 Indukčně vázané rušení
Zapojení pro napájení zátěže Správně Chybně MAUP 2008

27 Indukčně vázané rušení
Využití stíněného koaxiálního kabelu pro napájení zátěže MAUP 2008

28 Metody potlačení ostatních typů rušení
šum přenášený po napájecím vedení omezovací prvky paralelně k vinutí vypínání proudu při průchodu nulou stínění minimalizace parazitních kapacit ostatní zdroje pevně připevněné vodiče nízkošumové kabely stínění proti vf rušení MAUP 2008